JPS61124508A - 高純度タングステン超微粉末の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は高純度のタングステン（−）超微粉末を簡便に
製造する方法に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 今日　微細で高純度のり粉末が強く求められている０例
えばＩＣ基板の穴あけ用工具である超硬ミクロントリル
は５通常、−Ｃの微粉を焼結して製造され、そのドリル
先端径は約０．３　ｐ■と極めて細い。

したがって１ミクロンドリルの原料であるＷＣは微細で
なければならず、また焼結後のドリル素材はその強度大
でかつ硬度も大きいことが必要になる。

曽Ｃはタングステン（杓を炭化して製造される。

それゆえ、微細なＷＣ粉末を製造するためにはその原料
として微細なり粉末が必要になる。

一方１ｗＣ焼結体の強度はｗＣに含有されている不純物
の種類と量によって影響を受けることが。

近時用らかになりつつある。カルシウム（Ｃａ）。

マグネシウム（Ｍｇ）　、ケイ稟（Ｓｉ）、アルミニウ
ム（Ａｉ）などはいずれもｌＩＣ焼結体の強度を低下せ
しめる不純物であるが、これらのうち、Ｃａは最も悪影
響を与える不純物であることが知られていない、したが
って、Ｗｋ細で高純度のり粉末は強く求められている。

又、磁気テープ用スリ７ターに関しても１ミクロンドリ
ル同様、微細で高純度のり粉末が求められている。

このような要請に対し、微細な讐粉末を製造する方法と
して、　−鉱石からタングステンアンモニウム溶液を調
製し、この溶液に熱塩酸のような熱酸を添加してタング
ステン酸の沈殿を得、この沈殿を洗浄したのちに水素還
元するという方法が知られている。この方法によれば、
たしかに０．４〜０．８ｐｍ程度の超微粉末を得ること
は可能であるが、しかし一方では、沈殿生成　洗浄工程
等の過程で使用する水の中の不純物等を吸収してその純
度低下がまぬがれず、近時求められている　Ｐｐｂオー
ダーの高純度化には側底対応しきれない。

他方、上記したタングステンアンモニウム溶液から−Ｈ
パラタングステンｓアンモニウム　（以後、　ＡＰＴ）
の結晶を析出せしめ、この結晶を高純度の水に溶解せし
めたのちこれを精製し、得られた溶液に乾燥処理を施し
てＡＰ４結晶を得、この結晶を水素還元するという方法
が知られている。

この方法によれば、ＡＰ〒結晶はそもそちが不純物ｐｐ
ｍオーダーの高純度であるため、純度の面では一応要請
を満たし得るが、しかし、得られる曽粉末はその微細化
という点でいえば、　０、フル膳が限界であって、それ
よりも微細なり粉末を製造することはできない、更に加
えて、　ＡＰ↑結晶を水に溶解せしめる際のＡＰＴの水
に対する溶解度が非常に小さいので濃厚溶液が製造でき
ず、そのため、大量のＡＰＴの処理が困難であってその
生産性の低下はまぬがれない。

このように、高純度でかつ超微細な誓粉東の製造という
点では、上記した従来の２方法においては、それぞれ一
長一短があり満足すべき結果が得られていない。

【発明の目的］ 本発明は上記した従来方法における問題を解消し、高純
度でかつ超微細である一粉末の製造方法の提供を目的と
する。

〔発明の概要Ｊ 本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結
果、　ＡＰＴの結晶は比較的純度が高いこと、そしてこ
のＡＰＴの結晶は過酸化水素水に容易に溶解してその濃
厚溶液となり、しかもその溶液を乾燥して溶質を固化す
るとその固化物は無定形であり、それを粉砕して得た粉
末は、０．３〜０．８終腸と超微細になるとの事実を見
出し、該事実に基づいて本発明方法を開発するに到った
。すなわち１本発明の高純度タングステン超微粉末の製
造方法は、　ＡＰＴの結晶を過酸化水素水に溶解せしめ
、得られた溶液を乾燥して固化物を得、ついで該固化物
を還元することを特徴とする。

本発明方法にあっては、まずＡＰＴ結晶を過酸化水素水
に溶解せしめる。このときに用いる　ＡＰＴ詰晶は従来
方法で製造される。ＡＰＴ結晶であってよく格別限定さ
れない０通常、不純物の量はｐｐ−オーダーである０本
発明方法は、このＡＰＴ結晶の純度がいわばそのまま最
終の讐粉末の純度へと移行する。したがって、最終り粉
末の純度を高めることを目的とした場合、このＡＰＴ結
晶を高純度化すればよいが、そのためには、−鉱石→Ａ
ＰＴ結晶の製造工程で用いる水を従来のような市水では
なく、市水中ｃ７）Ｃａ１Ｍｇ、　Ｓｉ、　　ＡＱ等を
予め除去したような水、例えば脱イオン水にすることが
好ましい。

用いる過酸化水素水は格別限定されるものではないが、
純度との関係で、例えばリン、２５０ｐｐｂ以下の半導
体用グレードのものが好ましい、溶解は室温下で行なっ
てもよい、室温下でのＡＰＴの過酸化水素水への溶解度
は最高で５５％程度であり、水への溶解度が最高で３〜
５％であることを考えると極めて濃厚なＡＰＴ溶濠を得
ることがでさる。なお、溶解を４０℃前後の加温下で行
なうと、一層ＡＰＴの溶解度が大きくなって能率的であ
る。

ついで、このＡＰＴの濃厚溶液を乾燥する。乾燥方法と
してはいかなる方法も適用できるが、短時間で大量に乾
燥できるという点からいって、スプレードライヤー法の
適用が好適である。この過程で過酸化水素水はその大半
が散逸し、粉末が出来る。乾燥温度が低いと、乾燥が充
分に進まないと同特に乾燥時間が長（なり、しかも後述
の還元工程で残留する過酸化水素水から一時に酸素が放
出されこれが水素と反応して爆燃の危険が生ずるので不
都合である０通常出口温度で８０〜１４０℃、好ましく
は８５〜９５℃である。

この過程で得られる固化物は、理由は明らかではないが
、Ｘ線回折分析によれば、　ＡＰＴも検出されず無定形
である。したがって微粉化の可能性を示唆するものであ
る。

得られたこの無定形の固化物を水素等の還元雰囲気中で
加熱して該固化物に含まれているアンモニア、残留過酸
化水素等を熱分解除去する。この予備還元は５通常、水
素炉中で温度３００〜８００℃、時間　１〜４時間の条
件下において進められるが、空気中で低温分解して酸化
物としてもよい。

最後に、この固化物を還元する。還元は水素炉中で行な
うことが好ましく、その際、水素流量は多くして行なう
。

［発明の実施例］ 不純物の少ないＡＰ↑結晶１．２ｋｇをリン２５０ｐｐ
ｂ以下の半導体用過酸化水素水ｔｉに３５〜４３℃の温
度下で溶解せしめた。得られた濃厚溶液を濾過したのち
、入口温度１４０℃、出口温度７５℃、アトマイザ−型
スプレードライヤーで噴霧乾燥した。得られた粒体をＸ
線回折分析したところ無定形であることが確認された。

この粒体を水素流量２００文／ｈｒ　、温度４００℃の
水素炉中で４時間予備還元したのち、これを水素流ｌｉ
）　９，０００見／ｈｒ　、温度ｓｏｏ　〜ａｏｏ℃１
時間４時間で水素還元した。収率９９．５％。

得られた粉末の平均粒径は０．３３　ｈ鰯であり、また
不純物の全量は０．０１重量％であった。

［発明の効果］ 以上の説明で明らかなように、本胤明方法によれば、極
めてｌｌ！１１１ＩＬに従来は不可能であった０、３終
腸オーダーの微粉末で、しかも高純度な一粉末を製造す
ることが可能である。しかも、大規模な生産設備の改変
、設備の新設等は不要である。そしてＡＰＴ結晶の過酸
化水素水への溶解度は大きいので、大量のＡＰＴ結晶の
微粉化処理が可能であってその生産性も高く工業的利益
に資すること大である。

手続補正書 昭和８０年３月７日 特許庁長官　　志　賀　　学　殿 １、事件の表示 昭和５９年特許願第２４６２９５号 ２、発明の名称 高純度タングステン超微粉末の製造方法３、補正をする
者 事件との関係　特許出願人 ９１名称　（３０７）　　株式会社　東芝４、代理人 ５、補正命令の日付　自発 ６、補正の対象　明細書の発明の詳細な説明の欄（１）
明細書第２頁８〜９行目に記載の「・・・影響を受ける
ことが、・・・・・・なりつつある、」を「・・・影響
を受けるという知見が１本願発明者らの今回の研究によ
って得られた。すなわち、」と補正する。

（２）明細書第２頁１３〜１４行目に記載の「・・・不
純物であることが知られていない、」を「・・・不純物
であるという知見が得られた。」と補正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. パラタングステンアンモニウムの結晶を過酸化水素水に
   溶解せしめ、得られた溶液を乾燥して固化物を得、つい
   で該固化物を還元することを特徴とする高純度タングス
   テン超微粉末の製造方法。